Study of chromosomal abnormalities by using of long-term exposured samples to space radiation

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宇宙は放射線、微小重力、高真空など過酷な環境である。特に、長期滞在による人体への宇宙放射線の影響は、人類の未来にとって重要な課題である。地上での放射線の被ばく線量は1年当たり約2.4 mSv、一方、国際宇宙ステーション（ISS: International Space Station）での被ばく線量は1日当たり0.5～1mSvで地上での約半年分に相当する（宇宙航空研究開発機構：JAXA）。さらに、火星への往復となると宇宙放射線の被ばくは、約660 mSvに達し、ヒトに重篤ではないが異常が現れる量となる。これまで、宇宙放射線の物理的線量が測定されてきたが、直接的な生物学的影響の測定は、低線量および低線量率の影響によって難しかった。宇宙放射線の生物学的影響を評価するために、ISSへ凍結マウス胚性幹（ES）細胞を打ち上げ、「きぼう」実験棟内の冷凍庫（MELFI)で最大1,584日間保管した。回収後、凍結細胞を解凍して培養し、それらの染色体異常を解析した。地球上での比較実験として、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構の重粒子線がん治療装置（HIMAC)を用いて陽子と鉄イオンの照射実験を行い、同様に染色体異常を解析した。その結果、放射線に感受性の高いヒストンH2AXをヘテロ欠損したマウスES細胞では染色体異常の増加が検出できた。一方、細胞に取り付けられた受動積算型宇宙放射線線量計（PADLES）による放射線の線エネルギー分布から得られた宇宙放射線の線質係数は、今回得られた値に近いことが明らかとなった。この比較研究は、宇宙での人間の滞在の発がんや遺伝的影響などリスク評価の確実性を高めるに重要であると考えられる。